Esquerda:o satélite Arase. À direita:três detectores diferentes na ISS foram usados de forma complementar. SEDA-AP (carga útil anexada ao equipamento de aquisição de dados do ambiente espacial), CALET (Telescópio Eletrônico Calorimétrico), e MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) Crédito:Esquerda:© equipe científica ERG Direita:© JAXA / NASA
Os cientistas fizeram um progresso significativo na compreensão das fontes de eventos de radiação que podem impactar as operações de voos espaciais humanos. Os eventos de precipitação relativística de elétrons (REP) são casos em que elétrons de alta energia se movem através de áreas do espaço a frações significativas da velocidade da luz. Esses eventos REP podem representar desafios para o voo espacial humano, especificamente durante a atividade extraveicular (EVA).
Esses perigos motivam a questão de saber se os eventos REP podem ser previstos para evitar a exposição humana desnecessária à radiação. Para prever eventos REP, sua causa deve primeiro ser determinada.
Uma equipe científica liderada por pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisa Polar (NIPR) do Japão deu passos largos para responder a essa pergunta. Suas descobertas foram publicadas em 14 de agosto no Journal of Geophysical Research:Space Physics .
Ryuho Kataoka, o principal autor do estudo e professor associado do NIPR, identificou a causa dos eventos REP e enfatizou que os eventos REP devem ser contabilizados em missões de voo espacial humano.
"A importância de entender os eventos REP tem aumentado desde que os eventos REP foram claramente identificados na Estação Espacial Internacional (ISS), "Kataoka disse." Os eventos REP são importantes porque eles causam a dose de radiação durante os EVAs. "
Foi levantada a hipótese de que as ondas eletromagnéticas do ciclotron (EMIC) desempenham um papel importante nos eventos REP na ISS. Ainda era uma questão em aberto, Contudo, se outros mecanismos desempenharam um papel na geração de eventos REP. As ondas EMIC são ondas eletromagnéticas que se propagam através do plasma na magnetosfera terrestre, causando distúrbios nas partículas carregadas dentro do plasma.
Ondas plasmáticas observadas pelo satélite Arase (esquerda) e taxa de contagem de elétrons MeV observada com o detector CALET no ISS (direita). Crédito:Ryuho Kataoka et al., 2020
Usando vários sensores a bordo da ISS, bem como dados do satélite Arase, o grupo de pesquisa foi capaz de mostrar que pelo menos três processos distintos contribuíram para os eventos REP. Uma delas é, de fato, as ondas EMIC. Mas os dados também sugeriram duas outras fontes:ondas chorus no modo Whistler e ondas whistler eletrostáticas. As ondas do modo Whistler podem ser excitadas por elétrons de alta energia associados às atividades aurorais, como a aurora boreal.
"Descobriu-se que os eventos REP na ISS são causados não apenas por ondas EMIC, mas também por ondas de modo assobiador, o que torna a previsão do tempo espacial mais difícil, "Kataoka disse.
Com uma melhor compreensão das causas físicas dos eventos REP, Kataoka e sua equipe estão trabalhando em maneiras de prever eventos futuros. “O próximo passo é a previsão do clima espacial dos eventos REP na ISS modelando diferentes tipos de atividades de ondas de plasma. O objetivo final é obter uma teoria unificada para entender a interação entre partículas energéticas e ondas de plasma, e o impacto da dose de radiação na atmosfera, nave espacial, e seres humanos. "
